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UDP协议（20250303）

news 2025/8/29 22:40:35

1. UDP

UDP:用户数据报协议（User Datagram Protocol），传输层协议之一（UDP，TCP）

2. 特性

发送数据时不需要建立链接，节省资源开销
不安全不可靠的协议 //一般用在实时性比较高的广播，组播//VNC
面向报文。
资源开销小

3.框架

3.1 C/S模式

有一个专用的客户端 client----server

传输方式：用户主机1--->服务器---->用户主机2

框架设计

server：socket() ===>bind()===>recvfrom()===>close()
client：socket() ===>（bind()）===>sendto() ===>close()

3.2 B/S模式

有一个通用的客户端浏览器

browser----server

client：socket() ===>sendto() ===>close()

4. API接口

4.1 socket函数

套接字:通信对象的抽象, 网络通信的端口，一个通信链的句柄。
        int socket(int domain, int type, int protocol);
功能:
        创建一个用来通信的接口（文件描述符)
参数:
        domain:通信的协议族(AF_INET:IPv4协议族)
type:
        SOCK_DGRAM:数据报套接字   (UDP使用此类型)
        SOCK_STEAM:流式套接字   (TCP使用此类型)
        SOCK_RAW:原始套接字
protocol:
        默认传0 按照协议的默认属性创建
返回值:
        成功返回用来进行通信的文件描述符
        失败返回-1

IPv4地址形式:
        struct sockaddr_in {
       sa_family_t sin_family; /* AF_INET */
       in_port_t sin_port; /* 端口 */
       struct in_addr sin_addr; /* IP地址 */
   };

   /* Internet address. */
   struct in_addr {
       uint32_t s_addr; /* address in network byte order */
   };

端口转换：htons函数

地址转换：inet_addr函数

4.2 sendto函数
   ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
功能:
        向一个IP地址和端口发送数据信息
        端口号:区分一台主机不同的应用程序(0 - 65535)
参数:
        sockfd:套接字文件描述符
        buf:发送数据空间首地址
        len:发送数据的长度
        flags:发送数据属性(默认为0)
        dest_addr:目的IP地址和端口
        addrlen:目的IP地址和端口的长度
返回值:
        成功返回实际发送字节数
        失败返回-1

4.3 htons函数

主机转网络字节序

主机：小端 host
网络：大端 network

四种不同的转化函数

uint32_t htonl(uint32_t hostlong); 主机转网络
uint16_t htons(uint16_t hostshort); 主机转网络
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); 网络转主机
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); 网络转主机

h:host n:net l:long s:short

4.4 inet_addr函数

in_addr_t inet_addr(const char *cp);
功能:
将字符串IP地址转换成二进制IP地址形式

char *inet_ntoa(struct in_addr in);
功能：
将二进制ip转换成字符串

4.5 bind
        int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
socklen_t addrlen);
功能:将一个套接字与IP地址和端口号绑定(只能绑定自己的IP地址)
参数:
        sockfd:套接字文件描述符
        addr:IP地址和端口号结构体首地址
        addrlen:长度
返回值:
        成功返回0
        失败返回-1

4.6 recvfrom

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
功能:
        接收网络发送的数据信息
参数:
       sockfd:套接字文件描述符
       buf:存放数据空间首地址
       len:最大能够接收的数据个数
       flags:属性默认为0
       src_addr:存放发送端IP地址信息的空间首地址
       addrlen:想要接收的数据长度的空间首地址
返回值:
       成功返回实际接收字节数
       失败返回-1

具有阻塞功能(直到接收到数据,才会继续向下执行)